1997年，是特殊的一年，那一年香港回歸，我也初臨人世，恰巧電影《Contact》也剛好上映。也許這不是一部有趣的電影，但它卻富有內涵，它的每一個細節，都將科學與宗教的藝術展現地淋漓盡致。
《Contact》又名《超時空接觸》，改編自天文學家卡爾·薩根於1985年的同名暢銷小說。
「contact」意為「接觸的」，在這裡引申為接觸，有和人通信的意思，結合主題來說，有與外太空文明接觸之意。
整部電影講的是女主角艾莉受父親影響，自幼對無線電通訊情有獨鍾，長大後她成為了一名研究太空外來信號的天文學家，因為她堅信外星文明的存在。
可在人們眼中，這一項研究就像相信世上有聖誕老人一樣可笑，因此，艾莉的團隊不僅拉不到贊助，政府也在考慮收回借給她的雷達。
就在絕望之際，艾莉發現了來自織女星的陌生信號，起初代表了一組素數，後來又斷斷續續接收到了一組視頻信號，是當年希特勒演講的畫面，艾莉不相信這麼簡單，終於在視頻信號中發現了疊加在信號中的密碼文本，密碼破譯後，居然是製作時空機器的圖紙和說明。
之後，各大國家聯合斥重金製作時空機器，機器完工後，歷經波折的艾莉擁有了登上宇宙飛船的機會，艾莉到達了宇宙的某一處，她遇到了她早逝的父親。
艾莉回到地球後發現記錄儀裡只剩下一片雪花，而艾莉在太空裡的十幾個小時，在大家看來只有飛船掉入大海中的一瞬間。
艾莉到底有沒有到達外星球？也許那一瞬間便錄了十幾個小時的雪花視頻可以證明。
這部電影有關科學的地方還是比較嚴謹的，我大學時候的專業課老師就帶著我們將這部電影細緻地捋了一遍，那麼接下來，就讓我們看看：當在探測站發現了一個來自宇宙的未知信號，科學家們是如何做的？
一、發現新信號的處理步驟
在電影中，一共有八個步驟，分別為：
1. 記錄信號坐標
2. 系統自檢
3. 音響放大信號
4. 確認信號源坐標
5. 保存原始數據
6. 排除外界幹擾（地球和太空）
7. 找信號規律（質數）
8. 查找織女星資料
9. 通過第二個觀察站驗證（坐標、強度）
新的信號出現了，首先便是記錄信號的坐標，好不容易發現了宇宙信號，可不能讓它跑掉了。不知道是不是研究信號的科學家都有一副好耳朵，反正影片中，這個信號是女主角是用耳朵聽出來的。
接下來是系統自檢，在發現新的信號出現時，我們首先要排除系統的問題，確定系統是正常運行的，女主角調校瞭望遠鏡，她的小夥伴們矯正坐標，從而確定觀察到正確的信號位置。
緊接著，趁著信號沒消失，用大音響放大信號，即增加信號幅度，對於聲音信號來說就是調大音量，這樣做是為了進一步觀察信號。
鎖定目標後，接著就要確定信號是從哪個位置發射出來的，女主角和小夥伴們發現這是從織女星發射出來的信號。
但在觀察之前，我們還需排除外界環境對該信號的幹擾，就像我們錄了一個音，要去掉嘈雜的背景聲一樣，宇宙信號的幹擾信號主要來自於地球和太空，因為地球和太空中充滿著電磁波，這些幹擾波會與信號波相疊加，讓目標信號的波形走樣兒。
排除幹擾後，科學家便可以開始觀察信號，並探索它的規律，然後他們發現這組信號（脈衝序列）居然是一組質數，即除了1和它本身外，不能被其他自然數整除的數。
這組信號很有規律，不可能是自然產生的，那會是外星人發射出來的嗎？
接著科學家們查了織女星的資料，這個星系太年輕，不像有外星生物的樣子，三個人就此展開了激烈的討論，但不管這個年輕的星系裡會不會有外星生物，這個信號都是存在的。
於是為了排除系統誤差，即排除由於儀器或者測量步驟的不完善所導致的誤差等，以證明確實發現了新的信號，女主角拜託了另一個科學站的科學家觀察，看其坐標和強度是否和第一個觀察站檢測出來的一樣。
如此一來，便可以確認確實從織女星發射過來了一個宇宙信號。之後，通過對這組信號的分析和解密，他們發現了一個製造宇宙飛船的圖紙，各國人民聯合起來斥巨資打造出了這臺機器，經過一番波折，女主角登上了飛船。
可惜她在飛船中所經歷的一切都沒有被錄下來，而在人們眼中，她坐上飛船後，發射的瞬間就連人帶機器一起墜入了海中，看起來就是失敗了，於是女主被帶上了法庭。
女主說她在人們眼中的瞬間裡在外太空度過了大約20個小時，被質問這樣瞬間到達宇宙另外一個地方的理論——蟲洞，是不是只是一個理論推斷？蟲洞確實是理論推斷，所以質問者通過這樣的方式讓女主啞口無言。
那麼如果女主沒有到達宇宙中的另外一個地方，那她是怎麼在兩秒鐘內，錄製了十八個小時的雪花屏呢？
二、有關宇宙穿越的理論
時空穿越一直都是經久不衰的話題，而有關穿越最經典的三個理論便是黑洞、蟲洞和白洞。
l 黑洞
從字面意思上來看，黑洞，就是一個黑色的洞，不過，雖然我們觀察到的黑洞是黑色的，但其實黑洞究竟是什麼顏色，我們是看不見的。
我們看到的不透明物體的顏色，實際上是被物體反射的光的顏色。我們看到的大紅色的花朵，不是因為花本身發出紅色來，而是因為在光照在花朵身上，只有紅色的光不被花朵吸收，反射了出來，被我們的眼睛捕捉到，所以我們看到的花是紅色的。
如果把這朵花放在沒有一絲光透進來的地窖裡，花朵沒有能反射的光，我們也就看不到花的顏色了，也就是說，沒有光，就看不到顏色。
而我們所說的黑洞則是一個引力大到連光都逃不出去的星球，就算它有顏色，它反射出來的光也逃不出來，到不了我們的眼睛裡，所以在我們看來，它就是黑色的。
那麼我們又為什麼說黑洞是一個洞呢？
我們平常說的洞，就是山洞、地洞之類的，也可能是衣服上破了一個洞，他們都一個特性就是，會掉進去東西。而我們剛剛說到，在黑洞中連光都逃不出去，可見，無論是什麼，都會被黑洞吸進去，它就像一個無底洞，掉進去就再也出不來了，所以，黑洞又被稱為「洞」。
那既然我們看不見黑洞，也不能近距離接觸它，我們又如何才能找到一個黑洞呢？
l 如何找到一個黑洞？
要找到黑洞，我們需要了解一個新的概念，它叫做引力透鏡，首先我們得明白什麼是透鏡。
常生活中，我們經常會見到有人戴近視眼鏡，眼鏡本身就是一個透鏡。它利用了光的折射原理，改變了光的運動軌跡。
光在不同的介質中，傳播的速度不同。在兩種介質間，光的傳播角度會發生偏折。假如我們把一根筷子插進一碗水中，我們就會看到這根筷子，仿佛發生了彎折。
這就是因為，光線在水中和在空氣中的傳播速率不同，使得光線從水中進入到空氣中時，偏折角度變大。然後我們的眼睛看到的是已經發生偏折的光線。沿著這條偏執的光線看回去，我們看到的就是偏折了的物體，其本身並不是我們所看到的那個位置。
而我們所說的引力透鏡，跟光的折射有異曲同工之處，都是光線的運動軌跡發生了改變。之前我們說到過黑洞具有足夠大的引力，足以使光線都難以從它之中逃離。
那麼我們可以假設這個黑洞後面，還有一個會發光的恆星體，那麼恆星星體發出的光線，在經過黑洞時，會被它巨大的引力所吸引，使光線發生偏折，這就是我們所說的引力透鏡。
直射到黑洞附近的光線，被黑洞吸收，向其他方向射出的光線則會被黑洞巨大的引力吸引過來，也就是說，由於黑洞的巨大引力，我們甚至可以看到發光恆星體背後的光線。
那麼我們會看到什麼現象呢？我們會看到黑洞的周圍，出現了一環光圈。光圈發出的光線其實是黑洞正後方的恆星體，從四面八方發出的光線的集合，他們現在全被黑洞吸引到黑洞邊緣了。
黑洞雖然我們看不見，但是我們可以看到這個光圈，故而在宇宙中我們可以通過這個光圈來判斷黑洞的所在位置。
l 白洞
我們現在了解了黑洞，那麼白洞和蟲洞又是什麼呢？
首先簡單說一下白洞。目前來說，科學家們並沒有勘測到真正的白洞，這只是科學家，通過物質守恆定律推測出來的概念，就像世間有陰必有陽一樣，科學家們想：既然有黑洞這樣連光線都會吸收的星體，那麼，是不是也會存在一種星體，只能向外釋放物質。
於是科學家們定義出了「白洞」這個概念，與黑洞恰恰相反，白洞就像一個巨大的發光體，不斷的往外放出各種射線，各種能量。有人甚至猜想過，白洞就在黑洞的另一面。
也許從黑洞中穿越過去，你就能見到白洞，說到穿越這個話題，我們不得不提到另一個洞，它叫做蟲洞。
l 蟲洞
蟲洞就是可以讓我們從一個時空瞬間到達另一個時空的洞。
大家都知道，螞蟻的世界是二維的，我們把螞蟻放在一張白紙上，讓他從左上角到右下角，按理說，直線的距離是最短的。
但如果我們直接把左上角和右上角的兩端給它摺疊到一處，那麼螞蟻就可以瞬間抵達它的目的地，實現了二次元的穿越，而這條連接的道路，就是二次元中所謂的蟲洞。
在螞蟻的世界裡沒有三維，所以在它看來，自己就是瞬間到達了另一個地方，而我們人是三維動物，所以我們推測：或許存在一個四維空間，我們可以將時空進行摺疊，從而瞬間實現時空穿越，於是我們將時空摺疊的通道稱為蟲洞。
古時候，我們想像著嫦娥奔月，如今我們已登上了月球；那麼現在我們做著時空穿越的美夢、想像著外星人和我們友好往來，會不會在將來的某一天，就實現了呢？
最後送給大家電影裡的一句話：「宇宙是非常大的地方，是你做夢都想像不到的大，如果只有我們，那就太浪費了。」宇宙中到底有沒有外星人我們不知道，但宇宙中如果只有我們，那我們豈不是很孤單。